氧逸度对攀西地区红格层状岩体成矿环境的制约

<正>攀西地区是中国最重要的钒钛磁铁矿产出区之一(从柏林等,1988),在峨眉山大火成岩省中部分布有攀枝花、红格、白马及太和四大代表性的层状侵入体,均产出有超大型的钒钛磁铁矿矿床。巨厚的钛铁氧化物矿层主要出现在攀枝花、白马、太和岩体的下部带及红格岩体的中部带,然而攀西层状岩体内钒钛磁铁矿矿床的产出位置不同于国外一些典型大型层状岩体,如Bushveld岩体磁铁矿层产出在岩体的上部层位     

攀西地区红格层状岩体的地球化学特征

红格岩体赋存有大型钒钛磁铁矿床，在橄辉岩相带和辉石岩相带底部有铂族元素（PEG）的矿化，是攀西层状岩体中重要的岩体之一，系统分析了红格层状岩体不同岩相带的微量元素和稀土元素特征，探讨了岩浆的结晶分异演化过程，提出岩体主体上是由一个岩浆房经正常的结晶分异形成的，底层的硫化物富集带和中上层位的钒钛磁铁矿是岩浆结晶分异产生的堆积相，并非是岩浆多次脉动式补给的结果。     

攀西红格层状岩体中辉绿岩脉成因及地质意义

为了了解峨眉山地幔柱岩浆系统的演化过程,对红格超大型钒钛磁铁矿矿床中辉绿岩脉进行了全岩主微量、矿物原位成分和同位素研究,并利用MELTS软件进行了岩浆过程模拟计算.研究发现,红格辉绿岩脉具有与峨眉山高钛玄武岩一致的稀土元素配分型式和Sr同位素组成,表明其起源于峨眉山地幔柱.辉绿岩含有斑晶和基质两个世代矿物,从斑晶核部到边部和基质,单斜辉石Mg#值较为连续变化,而斜长石An值具有明显的间断.MELTS模拟表明,这种成分变化难以用简单的岩浆上升侵位解释,反映了辉绿岩脉在岩浆演化过程中可能还与同期的正长质岩浆发生了混合.我们的研究表明,峨眉山地幔柱岩浆作用具有穿地壳、多期次、多阶段演化的特点,并且同源岩浆混合也是一个不可忽视的方面.      

四川红格层状侵入体中角闪石和金云母的矿物学特征及其成因意义

红格层状岩体是峨眉山大火成岩省内带最大的赋存钒钛磁铁矿矿床的层状岩体,从底部到顶部可分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带。红格岩体下部岩相带角闪(磁铁)辉石岩和角闪(磁铁)橄辉岩中角闪石含量高达5%~15%,远远高于区内其他含超大型钒钛磁铁矿矿床的层状岩体。岩体中角闪石呈嵌晶状结构,且具有均一干涉色,暗示其为岩浆成因,而非热液蚀变的产物。此外,角闪石的矿物化学特征表现为高Al2O3含量(10.5%~12.0%)、高Al/Si(0.30~0.37)和Mg/(Fe3++Fe2++VIAl)比值(1.69~2.63)以及低Si/(Si+Ti+Al)比值(0.69~0.74),进一步表明其是直接从幔源基性岩浆中结晶形成的。金云母高MgO含量(18.7%~22.9%)的特征也说明其与幔源岩浆作用有关。角闪石和金云母的成因与红格层状侵入体的地质背景相吻合,为探讨红格岩体形成过程中的物理化学条件提供了重要的矿物学依据。根据矿物电子探针成分及其化学式计算得到岩体角闪石的结晶温度为1000~1100℃,结晶压力小于2.2kbar,结晶时的氧逸度范围在NNO-0.55到NNO+0.73之间。矿物结构关系指示岩体的磁铁矿结晶早于角闪石,因此,结合MELTs模拟计算,认为红格岩体钒钛磁铁矿矿层的形成温度为1100~1165℃,氧逸度高于NNO+0.73。红格岩体下部岩相带和中部岩相带每个旋回自下而上,角闪石的Fe3+/(Fe3+/Fe2+)比值以及全岩Fe3+/Fe2+和Mt/(Mt+Ilm)比值有规律地逐渐降低,而磁铁矿V2O3含量逐渐升高,这些特征说明Fe-Ti氧化物的分离结晶导致氧逸度逐渐降低。而上部岩相带IX旋回全岩Fe3+/Fe2+和Mt/(Mt+Ilm)比值自底部到顶部随着磁铁矿V2O3含量的降低而升高,显示出与下部岩相带和中部岩相带相反的变化趋势,表明IX旋回在分离结晶过程中氧逸度是逐渐升高的,可能是受上部岩相带富P2O5母岩浆的制约。     

云南马厂箐铜钼矿成矿岩体的角闪石和黑云母矿物学特征及其意义

马厂箐铜钼矿床位于扬子克拉通西缘,是三江成矿带内典型的大陆碰撞型斑岩铜-钼矿床,其成矿作用与矿区内的斑状花岗岩密切相关。在详细的岩相学观察基础上,对成矿岩体的造岩矿物角闪石和黑云母开展了电子探针成分分析,厘定了斑状花岗岩结晶的温压条件、岩浆氧逸度和含水量等要素,为解析马厂箐富碱侵入岩体的演化和成矿作用提供了矿物学尺度的制约。实验数据显示,岩体内角闪石富镁(w(Mg O)14.1%~16.3%)、富钙(w(Ca O)11.0%~11.6%)、贫钾(w(K2O)0.3%~0.6%)、富钠(Na2O/K2O1.0),属于阳起石和镁角闪石。黑云母Fe2+/(Fe2++Mg)比值较为均一,集中分布在0.35~0.38之间,且显示出富镁(w(Mg O)13.6%~16.2%)、铝(w(Al2O3)12.9%~13.7%),贫钛(w(Ti O2)1.9%~3.0%)、钙(w(Ca O)0.06%)的特征,属镁质黑云母。由角闪石和黑云母阳离子数计算的矿物结晶温度分别为687~770℃和660~713℃,结晶压力为38~82 MPa和55~80 MPa,相应侵位深度为1.3~2.7km和1.8~2.6 km。同时,通过角闪石成分计算岩浆氧逸度为ΔNNO+1.56~+2.41,并且根据岩石地球化学特征及矿物相稳定组合限定岩浆源区具有较高的含水量(w(H2O)10%)。结合矿物组合中角闪石的大量存在,分析可知马厂箐斑状花岗岩具有高氧逸度、富水、侵位浅的特点,符合形成大型-超大型斑岩Cu-Mo矿床岩浆岩的基本特征。因此,继北衙超大型斑岩Au矿取得重大突破后,推测三江成矿带南段扬子克拉通一侧斑岩型Cu-Mo矿床仍有较大的找矿潜力。     

上黑龙江盆地二十一站岩体角闪石和黑云母成分特征及成岩成矿意义

二十一站岩体位于黑龙江省东北部大兴安岭地区塔河县境内,该岩体产出的岩石类型包括早白垩世二长岩和石英二长斑岩及早侏罗世花岗岩和二长岩等,在该岩体中已发现斑岩型铜金矿床,但是该岩体形成的物理化学条件和岩石成因尚不清楚,不同岩性岩浆岩的成矿潜力也不明确。鉴于此,本文以二十一站岩体中不同时代的花岗岩、二长岩、石英二长斑岩的黑云母和角闪石为研究对象,结合偏光显微镜、电子探针背散射图像和电子探针化学成分,对该岩体的岩石学、矿物学特征进行了研究,并对岩浆结晶的物理化学条件、岩石成因和成矿意义进行了探讨。结果显示:早白垩世二长岩中角闪石化学成分显示:角闪石富钙(CaO 11.21%～11.78%)、富镁(MgO 13.61%～14.85%)、贫钠(Na₂O 0.80%～1.11%)和贫钾(K₂O 0.40%～0.54%),属于镁角闪石,结晶温度为704.92～805.58℃,平均温度为761.82℃,压力为73.83～115.93MPa,对应岩浆侵位深度为2.8～4.4km,结晶时岩浆氧逸度为△NNO+1.63,含水量为H₂O=4.92...     

攀西地区白马和红格层状岩体分异特征的数学地质论证

鉴于人们对四川省攀西地区钒钛磁铁矿的成矿母岩——基性一超基性岩的成因和成矿机理争论较大,本文拟在前人工作的基础上试用数学地质方法,对影响岩体成矿甚为关键的岩体分异特征进行探索,不妥之处,欢迎批评指正。     

红格层状岩体岩浆混合与结晶分异对钒钛磁铁矿成矿的指示意义

红格镁铁-超镁铁层状侵入体位于峨眉山大火成岩省中部,赋存的超大型钒钛磁铁矿矿床是仅次于攀枝花矿床的我国第二大岩浆型钒钛磁铁矿矿床.该矿床主要的含矿层位为下部超镁铁岩带部分,与世界其他典型的含磁铁矿层状岩体如Skaergaard侵入体和Bushveld杂岩体存在明显的区别(磁铁矿矿层位于岩体上部辉长岩带).     

新疆蒙其克辉长岩脉黑云母和角闪石矿物学特征及成因意义

蒙其克辉长岩脉位于玛因鄂博断裂带南缘,属喀拉通克岩体一部分.以蒙其克辉长岩脉中黑云母及角闪石为研究对象,在岩相学观察基础上,利用电子探针对岩体中黑云母和角闪石进行矿物成分分析,限定岩体形成的温压条件、岩浆氧逸度及含水量等结晶条件,探讨岩浆演化及成岩过程.数据显示,辉长岩脉中黑云母矿物Fe2+/(Mg+Fe2+)变化范围...     

氧逸度的估算及其在岩矿方面的应用

在矿物、岩石、矿床、地球化学等方面,反映氧化还原条件的氧逸度,日益受到人们的重视.本文就氧逸度、氧缓冲剂、氧逸度的估算以及氧逸度在岩矿方面的应用,概述如下. 氧逸度及氧缓冲剂(一)氧逸度的概念氧逸度fo_2(Oxygen fugacities)就是有效的氧分压.氧分压(Partial oxygen pressure)是指混合气体总压之下的氧的分压力,以Po_2表示.举一个最简单的例子来说,如果把空气的总压力看作是一个大气压(atm),而空气的     

矽卡岩矿床共生单科辉石—石榴石氧逸度计及主要金属矿化类型矽岩生成的氧逸度条件

基于我国主要类型矽卡岩矿床的研究，结合Ca-Fe-Si-C-O体系的实验成果，以共 生矿物固溶体热力学分析为手段，建立了共生单斜辉石一石榴石氧逸度计。对我国主要类型矽卡 岩的研究表明:不同金属矿化及不同产出条件的矽卡岩形成于不同的氧逸度环境，具有不同的氧 逸度变化趋势和温度一氧逸度效应。共生单斜辉石一石榴石矿物对是形成介质的良好氧逸度计、酸度计。它有助于判别矽卡岩的金属矿化类型。     

氧逸度对攀枝花岩体成岩成矿作用的制约:来自锆石微量元素的证据

本文报道了攀枝花钒钛磁铁矿含矿岩体边缘岩相带中的苦橄玢岩和岩体中淡色辉长岩的锆石微量元素特征。结果表明二者所含锆石都具有明显的Ce正异常和Eu负异常,以及轻稀土元素亏损和重稀土元素富集的特征,其Th/U比值为0.35~3.23,都属于典型的岩浆锆石。本次研究利用最新实验标定的锆石氧逸度计对苦橄玢岩和淡色辉长岩的氧逸度进行了估算。估算结果表明苦橄玢岩和淡色辉长岩均具较高的氧逸度,分别为QFM+0.3~QFM+2.5和QFM+0.7~QFM+3（QFM为石英-铁橄榄石-磁铁矿缓冲剂）。苦橄玢岩作为来自深部岩浆房侵入到攀枝花主岩体的富橄榄石"晶粥体",其高氧逸度的特征反映出攀枝花岩体的原生岩浆以及地幔源区是相对氧化的,而导致这一结果的原因很可能与古老俯冲事件导致的地幔交代作用有关。通过地幔柱-岩石圈相互作用,在较高氧逸度下发生部分熔融形成了铁质苦橄岩及其堆晶作用产物苦橄玢岩。此外,淡色辉长岩的氧逸度也显示出较高的特征,这说明这种氧化的特征很可能是贯穿了整个成岩过程的,对钒钛磁铁矿成矿,特别是导致铁钛氧化物早期结晶起到了不可忽视的作用。     

柴北缘阿日特克山铜钼矿床成矿岩体中黑云母和角闪石矿物学特征及其指示意义

阿日特克山铜钼矿床位于青海柴北缘成矿带中北部,为宗务隆构造带新发现的矽卡岩型-斑岩型矿床,矿床隐伏斑岩体中广泛发育黑云母,部分地段还发育角闪石。文章在野外地质工作的基础上,对花岗闪长（斑）岩进行了详细的岩相学研究和黑云母、角闪石成分的电子探针原位分析,初步探讨了成岩过程中的物理化学条件、成岩物质来源及其对成岩成矿的指示作用。电子探针结果显示,花岗闪长（斑）岩中黑云母主要为镁质黑云母,具有高Mg、Ti、K、Fe,低Ca、Na的特点;角闪石为镁质普通角闪石,表现为富Si、Mg、Ca,低Ti、Na、K的特征。黑云母和角闪石温度计算结果显示,花岗闪长（斑）岩中黑云母结晶温度为632～736℃（平均696℃）,角闪石结晶温度为737～764℃（平均749℃）;在黑云母和角闪石同时存在的花岗闪长岩中计算的岩体侵位压力为81～180 MPa,深度为3.07～6.82 km,为中深成斑岩体。黑云母和角闪石矿物化学特征指示花岗闪长（斑）岩属于钙碱性岩系I型花岗岩,具有壳幔混源的特征。岩体中黑云母、角闪石具有较高的结晶温度,其结晶的岩浆具有高的氧逸度及水含量,显示良好的成矿性,指示该地区具有寻找大型斑岩矿...     

高温高压和控制氧逸度条件下透辉石电导率的各向异性实验研究

在1.0～4.0GPa 和1073～1373K 及控制氧分压条件下,借助于 YJ-3000t 紧装式六面顶固体高压设备和1260阻抗/增益-相位分析仪,就位测定了沿着不同晶轴方向的透辉石的电导率。氧逸度控制是由 Ni+NiO 固体缓冲剂完成的。实验结果表明:(1)在选择的频率范围,无论从复阻抗的模与频率还是从相角与频率关系上,部可以看出复阻抗对频率具有很强的依赖性;(2)随着温度升高,阻抗降低,电导率增大,Logo 与1/T 之间符合 Arrenhius 线性关系式;(3)随着压力升高,[001]方向的透辉石电导率降低,活化焓和指前因子亦随之减小,并首次获得了透辉石中主要载流子的活化能和活化体积分别为1.80±0.04eV 和0.035±0.015cm~3/mol;(4)在2.0GPa 下按照[001]、[100]、[010]的顺序,样品的电导率和指前因子降低,活化焓依次升高,高压下的透辉石电学性质存在各向异性;(5)小极化子导电机制可为透辉石在高温高压下的导电行为提供合理的解释。     

西秦岭太阳山斑岩铜-钼矿床岩体氧逸度及成矿意义

甘肃天水三叠纪太阳山斑岩铜钼矿床位于西秦岭造山带东段。矿体主要赋存于石英闪长斑岩、二长斑岩、石英二长斑岩和泥盆系大草滩群。氧逸度是表征岩石物理化学性质的重要参数,对岩浆热液成矿具有明显的控制作用。在综合评述常用氧逸度计算方法及适用性的前提下,文中应用激光剥蚀等离子质谱分析方法对太阳山矿床含矿岩体锆石微量元素进行测定,选用含量较高的Sm、Nd进行Ce异常计算,查明含矿斑岩岩浆氧逸度,探讨其成矿意义。太阳山矿床岩浆氧逸度计算结果表明,太阳山成矿二长斑岩和石英二长斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为+3.04和+3.15,成矿前石英闪长斑岩相对氧逸度ΔFMQ为-1.83,成矿岩体氧逸度明显高于成矿前岩体。成矿岩体岩浆氧逸度高于成矿前岩体的原因可能与富集地幔有关。富集岩石圈地幔的加入,带来了大量的硫和金属铜,并提高了岩浆氧逸度。     

西秦岭温泉斑岩钼矿床复式岩体岩浆氧逸度对成矿的制约

温泉斑岩钼矿床位于西秦岭东段,是该区发现的一个具有大型矿前景的斑岩型钼矿床。围岩温泉复式岩体发育5个岩相单元(Ⅰ~Ⅴ),钼矿体(化)主要赋存于复式岩体Ⅱ单元富含镁铁质包体的黑云母二长花岗斑岩和Ⅲ单元富含镁铁质包体的似斑状二长花岗岩及其接触带内,其余岩相(包括单元Ⅴ似斑状正长花岗岩)很少发育矿化。该研究使用全岩地球化学数据和锆石微量元素含量数据,计算得到不同岩相单元的氧逸度。Ⅱ单元和Ⅲ单元含矿斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为1.35和1.38。Ⅰ单元黑云母花岗岩和Ⅳ单元二长花岗斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为-0.61和-0.73,明显低于含矿斑岩。富集地幔物质的加入与否可能是造成不同岩相之间氧逸度差异的主要原因。高氧逸度的熔体可以将秦岭地区古生代富钼沉积物中的钼氧化萃取出来,并使钼与高价态硫络合,不断在熔体中高度富集,最终成矿。氧逸度较低的熔体很难萃取和保存足够的钼,因而很少发育矿化。     

估算上地幔温压条件与氧化状态的最新热力学方法

上地幔的温压条件与氧化状态,对于了解上地幔的热结构、物态与相关系、深部地质作用、特别是岩浆起源及超镁铁岩的成因具有重要的意义。本文概述了近年来新提出的估算尖晶石、石榴石二辉橄榄岩相矿物平衡的温度、压力和氧逸度的热力学方法,对于从事金伯利岩、蛇绿岩和上地幔橄榄岩包体的研究具有重要的实用价值。     

层状岩体的成因及成矿作用

层状岩体的典型特征是其具有层状构造和韵律结构。层状镁铁质岩体不仅是研究岩浆分异演化过程和地壳混染作用的最佳天然实验室,其中还广泛赋存重要的稀有金属和贱金属矿床。文中主要总结了不同类型层状岩体形成的构造背景、基本特征、母岩浆特征和韵律层理成因,以及岩浆混合和地壳混染在岩浆演化过程中起到的重要作用。文中还介绍了层状岩体中典型矿床的成矿作用与岩浆演化过程的成因联系。